ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย

ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ฟรีสำหรับพิมพ์: 6 ข้อ ตั้งแต่ระดับง่ายถึงระดับข้อสอบจริง พร้อมเฉลย พิมพ์หรือบันทึกเป็น PDF ได้

ใบงานใหม่ฝึกออนไลน์พร้อมคำใบ้

สำหรับผู้สอน: พิมพ์ ทำสำเนา และใช้ในชั้นเรียนได้ฟรี ใบงานใหม่แต่ละชุดมีค่าตัวเลขใหม่และเฉลยของตัวเอง หากใส่ลิงก์ไปยัง ExamProblems ในหน้ารายวิชาของคุณ เราจะขอบคุณมาก

ชื่อ: ____________________   วันที่: ____________

1.ง่าย
t (s)y(t)510 s?

ระบบอันดับหนึ่ง G(s) = 0.5/(5s + 1) รับอินพุตขั้นบันไดขนาด 10 ที่ t = 0 โดยเริ่มจากสภาวะหยุดนิ่ง จงหาเอาต์พุต y(10) ที่ t = 10 s

G(s) = 0.5/(5s + 1)U = 10t = 10 s
y(10) =
2.ง่าย
t (s)y(t)1003 s50

ป้อนสัญญาณขั้นบันไดให้กระบวนการอันดับหนึ่งที่ t = 0 เอาต์พุตเริ่มที่ 0 และเข้าสู่ค่า 100 ที่ t = 3 s อ่านค่าได้ 50 จงหาค่าคงตัวเวลา τ

y(∞) = 100y(3) = 50
τ = s
3.ปานกลาง
t (s)y(t)0.5

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 44/(s² + 10s + 88) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย หาอัตราส่วนการหน่วง ζ

G(s) = 44/(s² + 10s + 88)
ζ =
4.ปานกลาง
t (s)y(t)0.5ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 17/(s² + 6s + 34) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 17/(s² + 6s + 34)
ts = s
5.ยาก
+−10 VR = 63 ΩL = 100 mHC = 1 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 63 Ω, L = 100 mH และ C = 1 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 10 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาเวลา tp ของยอดแรงดันครั้งแรก เป็น ms

R = 63 ΩL = 100 mHC = 1 µFV = 10 V
tp = ms
6.ยาก
t (s)y(t)1tp​ = 0.5 s10 %

การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดของระบบอันดับสองที่ไม่มีศูนย์พุ่งเกิน 10 % และยอดแรกเกิดที่ t = 0.5 s จงหาความถี่ธรรมชาติ ωn

%OS = 10 %tp = 0.5 s
ωn = rad/s

เฉลย

  1. 1. y(10) = 4.323
  2. 2. τ = 4.328 s
  3. 3. ζ = 0.533
  4. 4. ts = 1.333 s
  5. 5. tp = 0.9984 ms
  6. 6. ωn = 7.79 rad/s

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com